Никому не секрет, что первая в мире железная дорога общего пользования была построена Д. Стефенсоном между Дарлингтоном и Стоктоном в 1825 году. С тех самых пор и по настоящее время прошло несколько столетий в течение которых стремительно развивались все сферы народного хозяйства и железная дорога не стала исключением. В сегодняшней статье мы расскажем о сигнализации на железной дороге и как она зарождалась, а также об эволюции светофоров, начиная с семафорных стрелок и заканчивая светодиодами.
История появления первой сигнализации
В первые годы эксплуатации железных дорог, движение по ним происходило с незначительной скоростью и соблюдением установленного расписания. Этих мер вполне хватало для безопасности движения. Но с развитием железнодорожного сообщения, необходимость применения сигнализации для обеспечения безопасности движения стала очевидна практически сразу. В день открытия железнодорожного сообщения на участке дороге Ливерпуль - Манчестер в 1830 году произошел несчастный случай, в результате которого под колесами поезда погиб человек. Это событие заставило Стефенсона задуматься над применением каких-либо сигналов, которые бы могли оповещать о начале движения и приближении поезда.
По указанию Стефенсона на станциях появились служащие, которые подавали ручные сигналы: днем флажками разных цветов, а ночью фонарями. Также машинистам выдавались рожки, а на сам локомотив вешался колокол. В последующие несколько лет сигнализация стала стремительно развиваться, в 1834 году появились неподвижные сигналы, которые представляли собой деревянный столб, поворачивающийся на 90 градусов с сигнальными дисками различных цветов и форм. А год спустя колокол и рожки были заменены на паровой свисток. Но и этим все не ограничилось, в 1841 году англичанин Г. Грегори изобрел железнодорожный семафор, который позволил перейти от разграничения поездов по времени к разграничению по пространству. Сигналом в семафоре служило положение крыла относительно мачты:
- поднятое крыло на 90 градусов запрещало движение;
- опущенное крыло на 45 градусов разрешало движение с осторожностью;
- опущенное крыло на 0 градусов сигнализировало о разрешении движения.
В семафоре Грегори был значительный недостаток, при поломке крыла, оно занимало нижнее положение, тем самым показывая ложный сигнал машинистам, в результате чего могло произойти крушение.
Крупным шагом в развитии сигнализации на железной дороге стало появление средств связи и введение механической блокировки, посредством которой запирались путевые семафоры, пока поезд находился на соответствующем участке пути. Удачная система такого рода, предложенная Тейером, начала активно применяться в Англии в 1852 году. Примерно в это же время впервые стал применяться термин “Блок-участок”. К слову говоря, эта система была применена в России лишь в 1868 году.
Что касается автоматической блокировки, то первая попытка применения устройства была реализована во Франции на железной дороге Париж - Сен-Жермен в 1859 году. В качестве блок-сигнала использовался поворотный диск, который с помощью рычагов и тяг был связан с подвижной шиной, прижатой к рельсу. При проезде поезда реборды его колес отжимали шину от рельса, в результате чего поднимался поршень и происходило закрытие диска. Для открытия диска служил ртутный тормоз, который по прошествии определенного времени опускал поршень обратно вниз.
Дальнейшие опыты были связаны с применением магнитоэлектрических машин, которые устанавливались рядом с рельсами и приводилось в действие проезжающим поездом. Несмотря на то, что эти системы пользовались успехом целых 20 лет, особого распространения они не получили. Связано это было с серьезными недостатками, одним из которых являлось самопроизвольное открытие семафора, когда блок-участок был занят. Выходом из этой ситуации стали системы со счетчиками осей, которые открывали семафор только в том случае, когда через контрольную педаль в начале блок-участка и такую же педаль в конце участка проезжало одинаковое количество колесных осей. От данной системы решили попросту отказаться, когда в 1867 году В. Робинзон предложил использовать ходовые рельсы в качестве проводников электрического тока, создав конструкцию путевого приемника.
Основные принципы сигнализации, автоматики и блокировки окончательно были выработаны к концу XIX века. Все следующее столетие железнодорожная инфраструктура стремительно развивалась, шло совершенствование уже существующих устройств, накопление опыта и создание научных направлений. Все достижения в этом направлении, основывались исключительно на принципах, разработанных в начальный период эксплуатации железных дорог.
Сигнализация и обеспечение безопасности движения поездов в XXI веке
По мере технического прогресса эволюционировали и средства сигнализации, которые прошли путь от простейших звуковых и оптических сигналов до современных, использующих микропроцессорную технику и спутниковые технологии. В результате этого процесса система сигнализации на железнодорожном транспорте и ее средства претерпели серьезные изменения.
Прежде чем говорить о современной сигнализации, стоит разобраться в том, что из себя представляет железная дорога на сегодняшний день. Условно железную дорогу можно разделить на три составляющие:
- железнодорожная станция;
- перегон;
- блок-участок.
Железнодорожная станция представляет собой пункт, который разделяет железнодорожную линию на перегоны или блок-участки, обеспечивает функционирование инфраструктуры железнодорожного транспорта, имеет путевое развитие, позволяющее выполнять операции по приему, отправлению и обгону поездов, обслуживанию пассажиров и приему, выдаче грузов, багажа и грузобагажа, а при развитых путевых устройствах - выполнять маневровые работы по расформированию и формированию поездов и технические операции с поездами.
Перегон, в свою очередь, представляет собой часть железнодорожной линии, ограниченной смежными железнодорожными станциями, разъездами, обгонными пунктами или путевыми постами.
И наконец, блок-участок, который является частью железнодорожного перегона, оборудованного автоматической блокировкой или автоматической локомотивной сигнализацией, ограничен раздельными пунктами. Обычно блок-участки бывают длиной от 1 до 2,6 км. Зависит длина участка от расчетных интервалов попутного следования поездов, профиля пути, тормозных средств, значности сигнализации, длины и массы обращающихся поездов. При автоблокировке раздельными пунктами на перегоне являются проходные светофоры, а при автоматической локомотивной сигнализации — границы блок-участков. Деление перегона на блок-участки, в первую очередь, было сделано с целью увеличения пропускной способности, путем заполнения одного перегона одновременно несколькими поездами.
Как было сказано ранее, с развитием технического прогресса эволюционировали и средства сигнализации. Так на сегодняшний день железнодорожные светофоры, коих насчитывается 13 видов, практически полностью вытеснили семафоры. Светофоры относятся к видимым сигналам круглосуточного действия. Одним из важнейших параметров, характеризующих местоположение и функции светофора, является его литера. Светофоры классифицируются по своему назначению на следующие:
- Входные - разрешают или наоборот запрещают поезду проследовать с перегона на станцию. Устанавливаются на границе станции и обозначаются литерами Ч или Н (четный и нечетный). К слову говоря, в одной из прошлых статей мы рассказывали как определять четное и нечетное направления. Отличительной особенностью является отсутствие номера. Дополнительно на входной светофор устанавливается пригласительный сигнал, который включается специальной пломбируемой кнопкой.
- Выходные - разрешают или запрещают поезду отправиться со станции на перегон, также устанавливаются с приемо-отправочных путей. Обозначаются литерами Ч или Н и порядковым номером пути для которого устанавливается такой светофор.
- Проходные - разрешают или запрещают поезду проследовать с одного блок-участка на другой. Устанавливаются на границе блок-участков и обозначаются цифрами в убывающем порядке до входного светофора.
- Маршрутные - разрешают или запрещают поезду проследовать из одного района станции в другой. Устанавливаются на границе приемо-отправочных путей и обозначаются по принципу как выходные с добавлением литеры М.
- Маневровые - разрешают или запрещают производить маневры. Обозначаются литерой М и порядковым номером светофора. В целях экономии выходной светофор совмещается с маневровым.
- Прикрытия - применяются для ограждения мест пересечения железнодорожных путей в одном уровне с другими путями. Обозначаются литерами Ч или Н совместно с ПС. Очень редкий тип светофоров.
- Заградительные - предназначены для остановки поезда в случае возникновения опасности для движения на железнодорожных переездах, искусственных сооружениях, а также станционных путях при ограждении составов для осмотра и ремонта вагонов. Обозначается литерой З. Отличительной особенностью является чередующийся окрас мачты.
- Предупредительные - применяются для предупреждения о показании основного светофора (входного, проходного, заградительного и прикрытия). Обозначаются литерой П и литерой светофора к которому относятся.
- Повторительные - предназначены для дублирования показаний основного светофора (выходного, маршрутного или горочного). Устанавливаются в местах, где видимость основного светофора не обеспечивается. Обозначаются литерой П и литерой светофора к которому относятся.
- Технологические - разрешают или запрещают подачу/уборку подвижного состава при обслуживании объектов, расположенных на путях необщего пользования.
- Горочные - разрешают или запрещают роспуск вагонов с горки. Обозначаются литерой Г.
- Въездные - разрешают или запрещают въезд подвижного состава в производственное помещение и выезд из него.
- Локомотивные - предназначены для дублирования показаний впереди расположенных путевых светофоров. Устанавливаются в кабине машиниста.
Примером современной сигнализации служит автоматическая локомотивная сигнализация единого ряда непрерывного типа (АЛС-ЕН). Сигнал данного вида сигнализации более информативен, в нем содержится информация о количестве свободных блок-участков впереди поезда, а также о допустимой скорости его движения. Необходимость в такой системе появилась вследствие повышения скоростей движения свыше 200 км/ч, так как возрастают тормозные пути и требуется передавать информацию на локомотив не за два блок-участка, а за четыре.
Подытоживая можно сказать, что светофоры и световые указатели являются основными сигнальными приборами на железнодорожном транспорте и предназначены для подачи визуальных сигналов для организации безопасности движения поездов и маневровых передвижений. В связи с чем, в последние годы, на железнодорожном транспорте интенсивно создаются и внедряются новейшие системы автоматики и телемеханики, служащие для управления движением поездов. Они предназначены для управления стрелками и сигналами на станциях и перегонах, от безотказной работы которых во многом зависит перевозочный процесс.
Если Вам понравилась статья, будем благодарны, если Вы поставите лайк и поделитесь публикацией в социальных сетях. Подписка на наш канал позволит Вам быть всегда в теме и не пропустить новые, интересные и полезные публикации.